[发明专利]一种主从机编队飞行控制方法

说明书

本发明提供一种主从机编队飞行控制方法，其特征在于：实用型主从机编队飞行控制方法引入从机跟随坐标系，本发明引入从机跟随坐标系，通过在从机跟随坐标系中计算从机位置跟踪误差，解决了控制信号相对主机航向变化较为敏感的问题，确保主从机精确编队飞行控制。

技术领域

本发明涉及飞行器编队控制领域，尤其涉及一种主从机编队飞行控制方法。

背景技术

在主从机编队飞行过程中，需要实时计算从机的位置跟踪误差，一般传统主从机编队飞行控制方法直接使用主机的航向角来计算从机的位置跟踪误差。

但是由于基于主机航向角计算得到的位置跟踪误差对主机航向变化较为敏感，即较小的主机航向变化可产生较大的位置误差改变，不利于多机编队飞行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主从机编队飞行控制方法，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种主从机编队飞行控制方法，主从机编队飞行控制方法引入从机跟随坐标系，包括以下步骤：

S1、每个从机将各自起飞前的经纬度坐标作为坐标原点，建立各自的地面坐标系；

S2、在飞行过程中，主机通过数传以广播的形式发送主机的飞行速度、经纬度坐标、飞行高度信息，每个从机接收主机的经纬度坐标，并在各自的地面坐标系下通过坐标变换得到主机的位置坐标；

S3、在编队飞行过程中，每个从机相对主机的期望位置已知，每个从机在各自地面坐标系下可根据主机的位置坐标计算得到从机在地面坐标系下的期望位置指令；

S4、已知从机在各自地面坐标系下的位置坐标和位置指令，引入从机跟随坐标系o_Lx_sy_s，每个从机都有各自的跟随坐标系，从机跟随坐标系的原点在各自从机上，其o_Lx_s轴与当前时刻的期望位置和前一时刻的期望位置的连线平行；

S5、在从机跟随坐标系下计算每个从机的跟踪航向角θ_s，基于跟踪航向角计算从机的横纵向位置误差；

S6、纵向位置误差分量δ_x用来进行速度控制，当δ_x增大时，从机通过提高飞行速度来减小纵向方向的跟踪误差，速度控制指令V_c的计算公式为：

其中，V_L和V_W分别主机和从机的飞行速度；e_x为位置和速度跟踪控制的综合误差；k_x1、k_x2、k_VP、k_VD为控制器参数；

横向位置误差分量δ_y用来进行滚转控制，滚转角指令φ_c的计算公式为：

优选的，所述D₁为航迹跟随中的虚拟导引距离且大小与从机的飞行速度正相关，所述根据横向位置误差计算得到滚转角指令。

本发明的有益效果是：

本发明引入从机跟随坐标系，通过在从机跟随坐标系中计算从机位置跟踪误差，解决了控制信号相对主机航向变化较为敏感的问题，确保主从机精确编队飞行控制。

附图说明

图1为本发明的从机跟随坐标系示意图；

图2为本发明的主机和从机相对位置关系示意图；

具体实施方式